Probenahme und Zählkriterien zur Charakteriserung von Nanomaterialien mittels Elektronenmikroskopie

Status:

laufend

Zielsetzung:

In den letzten Jahren werden zunehmend nanoskalige Materialien (1 bis 100 nm) in unterschiedlichen Industriebereichen eingesetzt. Um die Exposition gegenüber solchen Stoffen in der Luft an Arbeitsplätzen bewerten zu können, müssen zunächst Analysenverfahren entwickelt werden. Neben der gravimetrischen Bestimmung der Massenkonzentration sollen dabei auch Methoden zur Bestimmung der Anzahlkonzentration nanoskaliger Partikel etabliert werden.

Bisher gibt es keine einheitlichen Sammel- und Zählkriterien, die zu vergleichbaren Resultaten führen.

Zunächst sollen derzeit verwendete und weitere Sammler auf ihre Eignung geprüft und ihre Eigenschaften und Sammeleffizienzen verglichen werden.

Die Entwicklung von geeigneten Zählkriterien für die rasterelektronenmikroskopische Auswertung von Luftproben für nanoskalige Partikel muss zwei wesentliche Aspekte beachten. Auf der einen Seite müssen diese Kriterien selektiv eine oder mehrere Fraktionen dieser Partikel erfassen, die in Bezug auf die gesundheitliche Wirkung relevant sind; auf der anderen Seite müssen bei der Anwendung dieser Kriterien in unterschiedlichen Laboren reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse erzielt werden können, um subjektive Einflüsse der Auswerter möglichst auszuschließen. Die Zählkriterien sind entsprechend anzupassen, da für nanoskalige Fasern (z. B. Carbon Nanotubes) andere Zählkriterien aufzustellen sind als für nanoskalige körnige Partikel.

Ziel des Projektes ist die Harmonisierung der Vorgehensweise und diese in zwei Normen zu Sammel- und Zählkriterien für Nano-Objekte und ihre Agglomerate festzulegen. Teil 1 soll die Anforderungen für die Sammlung der Nanoobjekte beschreiben und Teil 2 die Zählkriterien für die Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Transmissionselektronenmikroskopie (IEM) festlegen.

Aktivitäten/Methoden:

Das IFA beteiligt sich an dem Projekt „Sampling and counting rules for the characterisation of airborne NOAA by EM” des CEN TC 137, an dem unter Koordination des Niederländischen Normungsinstituts NEN verschiedene Institutionen beteiligt sind. Zunächst wird eine Literaturrecherche den aktuellen Stand der Entwicklung von Sammel-, Analysen- bzw. Zählverfahren für nanoskalige Stoffe eruieren und eine Auswahl von zu untersuchenden Sammlern sowie ein vorläufiger Satz an Zählkriterien aufgestellt. Für die Vergleiche von Sammlern und Zählmethoden werden dann unterschiedliche nanoskalige Materialien ausgewählt, mit denen in speziellen Staubtestkammern Probenträger beaufschlagt werden. An diesen werden in den beteiligten Laboren mittels elektronenmikroskopischer Verfahren die vorläufigen Zählkriterien angewendet und verglichen. Eine Auswertung der Analysenergebnisse wird die Finalisierung des Katalogs an geeignete Zählkriterien unterstützen, die abschließend in zu erstellende Normungsdokumente des CEN TC 137 einfließen.

Stand: